姚玉恩
(天津长芦海晶集团有限公司天津300455)
天津长芦海晶集团有限公司热电厂是1995年投产的热电联产企业自备电厂,以两套离子交换水处理系统为锅炉提供除盐水,两套系统一用一备,出水量为50m3/h。化学水处理专业的主要工作是负责两套水处理设备的运行维护,给锅炉提供高品质的除盐水,同时,化水专业还负责对锅炉整个工艺流程的水、汽进行监测,及时对锅炉的炉水、给水等进行化学加药调整,防止锅炉各阶段的水质恶化。另外水处理专业还担负着厂区内其他的生产、生活用水的供给和调动以及厂区排水的监督、检测工作。水处理专业在运行、监督工作当中,所排废水量很大,这部分废水经过分析检测,都是有可利用价值的。
锅炉水质监测分为对炉水、给水、饱和蒸汽冷凝水和过热蒸汽冷凝水的监测,按照取样要求,这些水样都应该保持0.6 l/min左右的长流水流量,除了取样化验外,其余全部流入地沟。
2.2.1 水处理工艺
水处理的工艺方法有很多种,一般根据原水水质的不同,选用不同的水处理工艺方法。该厂采用的是原水预处理加一级除盐的水处理方法,具体的处理单元有:机械过滤器、活性炭过滤器、阳离子交换器、除二氧化碳器、阴离子交换器。
2.2.2 水处理工艺过程中各处理单元废水排放情况
1)机械过滤器单元
机械过滤器的作用主要是除去原水中的悬浮颗粒和胶体物质,经过一定的运行周期后,随着运行阻力的增大,必须对机械过滤器进行反洗,以除去滤料上层截留的杂质,反洗废水直接排放地沟,这部分废水主要含有悬浮物。
2)活性炭过滤器单元
活性炭过滤器的主要作用是除去水中含有的有机物以及原水中的游离氯,保护一级除盐工艺中的离子交换树脂不受污染。同机械过滤单元一样,该处理单元的废水排放也是设备反洗时的废水,含有以悬浮物为主的杂质。
3)一级除盐阶段的废水排放情况
离子交换一级除盐过程当中,主要是设备的再生阶段和设备大反洗时有不同类型的废水排放。在再生的不同工序当中,所排废水的水质是不一样的。以阴离子交换器为例,设备的大反洗和小反洗阶段所排废水主要是含有悬浮物的中性废水,在进碱及置换过程中,所排废水主要是碱性废水,在设备正洗阶段主要是品质较高的不合格的除盐水。而在阳离子交换器的再生过程中,进酸、置换、大小正洗阶段所排废水都是酸性废水。
2.2.3 水处理专业各种废水可用情况分析
1)取样废水
除了炉水是高含盐量的锅炉连排水外,其余的取样水都是高品质的高温去离子水。炉水取样水可以进入连排扩容器再利用,其他的取样水都可以统一收集后,进入生产回水箱直接二次使用。
2)过滤器单元废水
机械过滤器和活性炭过滤器处理单元所排废水是反洗废水,这部分废水只是含有泥沙等杂质,不含酸、碱性化学物质,经中和池收集、沉淀后,可以直接作为锅炉除尘、冲灰系统的补充水,安全可靠。
3)一级除盐阶段废水
阴、阳离子交换器在运行和反洗、再生过程中,正洗和反洗废水同反洗过滤器时的废水一样,经过简单的沉淀后,都可以作为锅炉的除尘冲灰系统用水。酸性和碱性废水经沟道及中和池混合中和后,理论上应该是中性的,实际的酸碱性与再生过程中过剩的酸和碱的量有关系。经过多次取样实测,中和池中水的PH值保持在7.0至9.0之间,水中所含物质主要成分是氯化钠,作为除尘冲灰系统的补充水,安全可靠。
按照水质取样要求,水质取样要求保持长流水,流量在0.6 l/min左右,按照3台锅炉,年运转300天计算,给水和饱和、过热蒸汽冷凝水的总量为:
0.6 ×60×24×300×3×3=2332800 升/年,即 2332.8 吨/年
炉水取样水总量为:
0.6 ×60×24×300×3=777600 升/年,即 777.6 吨/年
因此,将水质取样的水收集后回用,积少成多,总量还是挺可观的。
1)反洗过滤器所排放废水量
反洗泵的流量为400m3/h,每次反洗时间为45分钟左右,按照每月反洗一次计算,反洗年排水量为:
400×45/60×12=3600 吨/年
2)阴阳离子交换器反洗排水量
根据反洗流量工艺要求,反洗流量平均30m3/h,每20个运行周期反洗一次,每年150个运行周期,每次阴、阳床各反洗一个小时计算,阴阳床反洗年排水量为:
30×2×150/20=450 吨/年
3)阴阳离子交换器再生排酸碱废水总量
按照再生泵流量25吨/h,每次再生3个小时,每年150个运行周期计算,年拍废水总量为:
25×3×150=11250 吨/年
4)阴阳床大正洗排水量,按照流量50吨/h,每次各大正洗10分钟,一年150个周期计算,大正洗年排废水量为:
50×10/60×2×150=2500 吨/年
5)合计水处理设备年可利用废水量为:
3600+450+11250+2500=17800 吨/年
锅炉水质取样设备一般都比较集中,便于废水收集,只需把各取样管的取样阀改为三通阀,三通的一端接入收水母管,将取样水引入生产回水箱,另一端作取样用即可,简单可操作。
因为水处理设备排放废水是间断性和周期性的,因此中和池作为水处理专业的废水收集池,既可以起到中和的作用,也可以起到沉淀的作用只需要把中和池的出水口用沟道或者管道与沉灰池连接起来,定期监测中和池池水的PH值,即可做到水处理废水的二次利用。
热电厂化学水处理专业的各种排放废水,经简单的处理和改造后,都可以得到二次利用,减少废水的排放和工业补充水的使用。